Vat ly - toanhoclavotan ď BAI TAP PHAN DIEN

Quy ớc chiều dòng điện là chiều chuyển dời có hớng của các hạt mang điện tích dơng, Theo quy ớc đó ở bên ngoài nguồn điện dòng điện có chiều đi từ cực dơng, qua vật dẫn đến 1 Dạng 1 Đoạ

Phân phối chơng trình bdhs giỏi lý 9

Phần IV: điện học

Phần Điện học A/ Tóm tắt kiến thức cơ bản

1/ Muốn duy trì một dòng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì một điện trờng trong vật dẫn đó Muốn vậy chỉ

cần nối 2 đầu vật dẫn với 2 cực của nguồn điện thành mạch kín.

Càng gần cực dơng của nguồn điện thế càng cao Quy ứơc

điện thế tại cực dơng của nguồn điện , điện thế là lớn nhất ,

điện thế tại cực âm của nguồn điện bằng 0.

Quy ớc chiều dòng điện là chiều chuyển dời có hớng của các hạt mang điện tích dơng, Theo quy ớc đó ở bên ngoài nguồn

điện dòng điện có chiều đi từ cực dơng, qua vật dẫn đến

1

Dạng 1 Đoạn mạch nối tiếp - mạch song song - mạch

hỗn hợp Dạng 2 Bài toán hạ thế

Dạng 3 Bài toán chuyển mạch

cực âm của nguồn điện (chiều đi từ nơi có điện thế cao

đến nơi có diện thế thấp)

Độ chênh lệch về điện thế giữa 2 điểm gọi là hiệu điện thế giữa 2 điểm đó :

V A -V B = U AB Muốn duy trì một dòng điện lâu dài trong một vật dẫn cần duy trì một HĐT giữa 2 đầu vật dẫn đó ( U=0  I

=0)

a/ Định luật về nút mạng

- Từ công thức: I= I 1 + I 2 + … +I n (đối với mạch mắc song

song), ta có thể phát biểu tổng quát: “ ở mỗi nút, tổng các dòng điện đi đến điểm nút bằng tổng các dòng điện đi ra khỏi nút”

Chú ý: +) Dòng điện IK mang dấu (+) nếu cùng chiều đi trên mạch

+) Dòng I K mang dấu (-) nếu ngợc chiều đi trên mạch.

A ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

I Lý thuyết:

a Đoạn mạch điện mắc nối tiếp:

*Đặc điểm:các bộ phận (các điện trở) mắc thành dãy liên tục giữa 2 cực của nguồn điện ( các bộ phận hoạt động phụ thuộc nhau).

*tính chất: 1.I chung

2 U=U 1 +U 2 + +U n

3 R=R 1 +R 2 +, R n

*Từ t/c 1 và công thức của định luật ôm I=U/R 

U 1 /R 1 =U 2 /R 2 = U n /R n (trong đoạn mạch nối tiếp, hiệu điện thế giữa 2 đầu các vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của chúng) 

U i =U R i /R

Từ t/s 3  nếu có n điện trở giống nhau mắc nối tiếp thì

điện trở của đoạn mạch là R =nr Cũng từ tính chất 3  điện

trở tơng đơng của đoạn mạch mắc nối tiếp luôn lớn hơn mỗi

điện trở thành phần.

II Bài tập

Bài 1 Một đoạn mạch AB gồm hai điện trở R 1 , R 2 mắc nối tiếp với nhau Hiệu điện thế ở hai đầu cỏc điện trở là U 1 và U 2 Biết R 1 =25, R 2 = 40 và hiệu điện thế U AB ở hai đầu đoạn mạch là 26V Tớnh U 1 và U 2

Đs: 10V; 16V

Bài 2 Một đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp R 1 =4;R 2 =3 ;R 3 =5.

Hiệu điện thế 2 đầu của R 3 là 7,5V Tớnh hiệu điện thế ở 2 đầu cỏc điện trở R 1 ; R 2 và

ở 2 đầu đoạn mạch

B ĐOẠN MẠCH SONG SONG

b Đoạn mạch điện mắc song song:

*Đặc điểm: mạch điện bị phân nhánh, các nhánh có chung

điểm đầu và điểm cuối Các nhánh hoạt động độc lập.

Từ t/c 1 và công thức của định luật ôm 

.I 1 R 1 =I 2 R 2 = =I n R n =IR

- từ t/c 3  Đoạn mạch gồm n điện trở có giá trị bằng nhau và bằng r thì điện trở của đoạn mạch mắc song song là R=r/n.

- từ t/3  điện trở tơng đơng của đoạn mạch mắc song song

luôn nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần.

II Bài tập

Bài 1 Cho R 1 = 12 ,R 2 = 18 mắc song song vào hai điểm A và B, một Ampe kế đo cường độ dũng điện trong mạch chớnh, Ampe kế 1 và Ampe kế 2 đo cường độ dũng điện qua R 1 ,R 2

a) Hóy vẽ sơ đồ mạch điện.

b) Ampe kế 1 và Ampe kế 2 chỉ giỏ trị là bao nhiờu? (theo 2 cỏch) biết Ampe kế chỉ 0,9A.

c) Tớnh hiệu điện thế giữa hai đầu A và B.

Bài 2 Cho R 1 = 2R 2 mắc song song vào hai đầu đoạn mạch AB cú hiệu điện thế 30V Tớnh điện trở R 1 và R 2 (theo 2 cỏch) biết cường độ dũng điện qua đoạn mạch là 1,2A.

GỢI í: Tớnh I 1 , I 2 dựa vào hệ thức về mối quan hệ giữa I 1, I 2 với R 1 ,R 2 để tớnh R 1,

b) Tớnh cường độ dũng điện đi qua mỗi điờn trở

c) Tớnh hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R 1 và R 2

b)Tính cờng độ dòng điện qua

mỗi điện trở và số chỉ của

Bài 3.

Cho mạch điện nh hình vẽ

Có U AB = 6V, R 1 = 6, R 3 = 4

Cờng độ dòng điện qua R 3 là I 2 = 2/3 A

Bỏ qua điện trở của các dây nối

R3

R1

R2

R3

Cho mạch điện nh hình vẽ

R 1 = R 2 = 20

R 3 = R 4 = 15

I 2 = 0,3A

a,Tính điện trở toàn mạch

b, Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở

c, Biết mỗi điện trở đều có thể chịu đợc hiệu điện thế lớn nhất là 30V Tìm hiệu điện thế lớn nhất mà bộ 4 điện trở mắc nh trên chịu đợc

Dạng 2: bài toán hạ thế I/ Lý thuyết chung:

Càng gần cực dơng của nguồn điện thế càng cao

Độ chênh lệch về điện thế giữa 2 điểm gọi là hiệu điện thế

b,Tính cờng độ dòng điện qua mỗi

điện trở và số chỉ của ampe kế A.

M+ -

R2

R3

R1

BAK

C

A

+

Bài 2:Giữa hai điểm MN của mạch

điện có hiệu điện thế luôn

luôn không

đổi và bằng 12V,người ta

mắc

nối tiếp hai điện trở R 1 =10 và R 2 =14.

a)Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b)Tính cường độ dòng điện chính,cường độ dòng điện qua mỗi điện trở và hiẹu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

c)Mắc thêm điện trở R 3 nối tiếp với hai điện trở trên.dùng vôn kế đo được hiệu điện thế giữa hai

đầu R 3 là U 3 = 4V.Tính điện trở R 3

Bài 3 Cho mạch điện như hình 4.8 R1 =15 ., R 2 = R 3 = 20 , R 4 =10  Ampe kế chỉ 5A.

Tính điện trở tương đương của

V

R 1 R 2 P R 3

Dạng 3: bài toán chuyển mạch( vẽ lại mạch điện) Một số quy tắc chuyển mạch:

a/ chập các điểm cùng điện thế: "Ta có thể chập 2 hay nhiều

điểm có cùng điện thế thành một điểm khi biến đổi mạch

Các trờng hợp cụ thể: các vật dẫn nằm trong mạch hở; một

điện trở khác 0 mắc song song với một vật dãn có điện trở bằng 0( điện trở đã bị nối tắt) ; vôn kế có điện trở rất lớn (lý

tởng)

CHÚ í:

Khi giải cỏc bài toỏn với những mạch điện mắc hỗn hợp tương đối phức tạp, nờn tỡm cỏch vẽ một sơ đồ tương đương đơn giản hơn Trờn sơ đồ tương đương, những điểm cú điện thế như nhau được gộp lại để làm rừ những bộ phận đơn giản hơn của đoạn mạch được ghộp lại như thế nào để tạo thành đoạn mạch điện phức tạp.

Bài 1

Trong các sơ đồ sau đây, hãy cho biết bóng nào đợc mắc nối tiếp với bóng nào và song song với bóng nào?

Bài 2

Tính điện trở tơng đơng của các đoạn mạch a và b dới

đây, biết rằng mỗi điện trở đều có giá trị bằng r

1 3

2 4

2 4 1 3

Hình a Hình b

Bài 3: Cho mạch điện nh hình dới, có hai công tắc K 1 và K 2 , biết các điện trở

R 1 = 12,5 ; R 2 = 4, R 3 = 6 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch U MN = 48,5(V)

a) K 1 đóng, K 2 ngắt, tìm cờng độ dòng điện qua các điện trở

b) K 1 ngắt, K 2 đóng, cờng độ dòng điện trong mạch lúc này

Tính cờng độ dòng điện đi

qua mỗi điện trở.

R 1

R 4

C

R 2

A D B

1/ Vai trò của am pe kế trong sơ đồ:

* Nếu am pe kế lý tởng ( Ra=0) , ngoài chức năng là dụng cụ

đo nó còn có vai trò nh dây nối do đó:

Có thể chập các điểm ở 2 đầu am pe kế thành một điểm khi

bién đổi mạch điện tơng đơng( khi đó am pe kế chỉ là một

Khi am pe kế nằm riêng một mạch thì dòng điện qua nó đợc tính thông qua các dòng ở 2 nút mà ta mắc am pe kế ( dạ

2/ Vai trò của vôn kế trong sơ đồ:

a/ trờng hợp vôn kế có điện trỏ rất lớn ( lý tởng):

*Vôn kế mắc song song với đoạn mạch nào thì số chỉ của vôn

kế cho biết HĐT giữa 2 đầu đoạn mạch đó:

U V =U AB =I AB R AB

*có thể bỏ vôn kế khi vẽ sơ đồ mạch điện tơng đơng

*Những điện trở bất kỳ mắc nối tiếp với vôn kế đợc coi nh là dây nối của vôn kế ( trong sơ đồ tơng đơng ta có thể thay

điện trở ấy bằng một điểm trên dây nối), theo công thức của

định luật ôm thì cờng độ qua các điện trở này coi nh bằng 0 ,( I R =I V =U/=0).

b/ Trờng hợp vôn kế có điện trở hữu hạn ,thì trong sơ đồ ngoài chức năng là dụng cụ đo vôn kế còn có chức năng nh mọi điện trở khác Do đó số chỉ của vôn kế còn đợc tính

Biết giá trị của điện trở nh sau:

R 1 = R 4 = 1; R 2 = R 3 =3 ; R 5 = 0,5

U AB =6 V

a, Tính cờng độ dòng điện qua mỗi điện trở

b,xác định số chỉ của anpe kế (A) biết điện trở

của ampe kế không đáng kể? xác định chiều

dòng điện qua ampe kế

Bài 3:Cho mạch điện nh sơ đồ hình vẽ:

D Bài 4 :( Vòng loại 2009-2010)

Cho R A = 0 , Ampe kế chỉ 1A Tìm I 1 , I 2 , I 3 , I 4 và U AB

Bài 5: Cho mạch điện nh hình vẽ.(GVG-HSG_2010-2011)

b) Khi nối giữa A và D 1 ampe kế thì

0 /U /

Tính điện trở tơng đơng của mạch + trong từng trờng hợp.

a Tính số chỉ của ampekế,

vôn kế và công suất thiêu thụ

điện của đoạn mạch AB.

b Đổi am pe kế, vôn kế cho

nhau thì am pe kế và vôn kế

chỉ giá trị bao nhiêu

Tính công suất của đoạn mạch

điện khi đó.

A

R 3 V

R2

R3

Dấu hiệu để nhận biết c¸c loaị Mạch cầu.

A.Ph ¬ng ph¸p gi¶i BT mạch cầu cân bằng.

B.Ph ¬ng ph¸p gi¶i BT mạch cầu không cân bằng.

1 Mạch cầu khuyết:

a Khuyết 1 điện trở ( Có 1 điện trở bằng không

vd R 1 = 0)

2 Khuyết 2 điện trở (có 2 điện trở bằng 0)

3 Khuyết 3 điện trở (có 3 điện trở bằng 0)

4 Mach cầu đủ hay còn gọi là mạch cầu tổng quát.

* Bài toán cơ bản Cho mạch điện như HV

* Điện trở của dây dẫn

Ở một nhiệt độ không đổi, điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào bản chất của dây

Công thức R = 

S l

* Biến trở là một điện trở có thể thay đổi được giá trị khi dịch chuyển con chạy.

* Lưu ý:

Khi giải các bài tập về điện trở cần chú ý một số điểm sau:

+ Diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn được tính theo bán kính và đường kính:

+ Khối lượng dây dẫn: m = D.V = D.S.l.

+ Đổi đơn vị và phép nâng lũy thừa:

a) Tính chiều dài của dây Biết điện trở suất của sắt là 9,8.10 -8 m.

b) Tính khối lượng dây Biết khôi lượng riêng của sắt là 7,8 g/cm 3

a, Tính điện trở của dây

b, Tính chiều dài của sợi dây làm quận dây

c, Tính nhiệt lợng toả ra trên quận dây trong thời gian 20

phút

d, cần mắc thêm 1 điện trở phụ vào mạch nh thế nào và có giá trị là bao nhiêu để cờng độ dòng điện qua quận dây là 0,75A ? Biết rằng hiệu điện thế giữa hai điểm A và B không

II.ghép điện trở

Bài 1:

Có hai loại điện trở: R 1 =20 , R 2 =30  Hỏi cần phải có bao nhiêu điện trở mỗi loại để khi mắc chúng:

a Nối tiếp thì đợc đoạn mạch có điện trở R=200 ?

b Song song thì đợc đoạn mạch có điện trở R= 5  Bài 2 :

Cho một mạch điện nh hình vẽ 1.8 ;

U BD khômg đổi bằng 220v, R 1 =170 ,

17

-R1A

B D Hình1.8

R

Am pe kế chỉ 1A R là một bộ gồm 40

chiếc điện trở nhỏ mắc nối tiếp, thuộc 3

loại khác nhau: 1,8 , 2 , 0,2 .Hỏi mỗi loại có bao nhiêu chiếc?

B) BIẾN TRỞ

Bài 1

Trong mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ nguần

điện có hiệu điện thế 12V

a) Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế

chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5 A Hỏi khi đó biến trở

có điện trở là bao nhiêu?

b)Phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu

a, Vẽ sơ đồ mạch điện và nêu ý nghĩa những con số ghi trên biến trở.

b, Biến trở này làm bằng dây nikêlin có điện trở xuất là 

=0,4.10 -6

của dây làm biến trở ?

c, Di chuyển con chạy của biến trở ngời ta thấy Ampe kế chỉ trong khoảng từ 0,5 A đến 1,5 A Tìm hiệu điện thế của nguần điện và điện trở R

Bài 3: ( HSGT_2009-2010)

Cho mạch điện nh hình vẽ Biết MN = 1m

là một dây dẫn đồng chất có tiết diện đều

có điện trở R = 10 ; R 0 = 3 

Hiệu điện thế U AB =12 V

a, Khi con chạy ở vị trí MC = 0,6 m

Tính điện trở đoạn MC của biến trở

.Tính hiệu điện thế giữa hai điểm AC và số chỉ của Ampe kế trong trờng hợp này

b, Khi con chạy ở vị trí MC = 0,2 m Tính điện trở đoạn MC của biến trở và hiệu điện thế giữa hai điểm AC và số chỉ của Ampe kế trong trờng hợp này

Bài 4: ( HSGH_2010-2011)

Cho mạch điện nh hình vẽ:

Biết U AB = 16 V, R A  0, R V rất

lớn Khi R x = 9  thì vôn kế

chỉ 10V và công suất tiêu

thụ của đoạn mạch AB là

32W.

a) Tính các điện trở R 1

và R 2

b) Khi điện trở của

biến trở R x giảm thì hiệu

thế giữa hai đầu biến trở

tăng hay giảm? Giải thích.

A R 1

B

R 2 R X

Bài 5: Cho mạch điện nh hình vẽ 6.4 biến trở có điện trở toàn phần R 0 =12 , đèn loại (6V-3W),

U MN =15V Tìm vị trí con chạy C để đèn sáng

bình thờng

Bài 6 :( HSGT_2009-2010)

Cho mạch điện nh hình vè Biết U = 12 (V)

R 0 = 8() ; R b là biến trở.

a) Điều chỉnh biến trở để công suất trên biến trở là 4Ư.Tính giá trị của R b tơng ứng

b)Phải điều chỉnh R b có giá trị bao nhiêu để công suất trên R b là lớn nhất

C)Các bài toán th ờng gặp về mạch cầu dây:

đ* Baứi toaựn cụ baỷn

Cho mạch điện nh hình vẽ (H- 4.3)

19

-B C

Â

M U MN N

Â

V

A

Điện trở của am pe kế và dây nối không

đáng kể, điện trở toàn phần của biến trở

a- Tìm vị trí cuả con chạy C khi biết số chỉ

Tiết diện đều: S = 1mm 2

a - Tính điện trở toàn phần của biến trở

b- Xác định vị trí con chạy C để số chỉ của

Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là U

Không đổ.Biểntở có điện toàn phần là R

Vôn kế có điện trở rất lớn

(H-4.5) a- Tìm vị trí con chạy C, khi biết số chỉ của vôn kế

b- Biết vị trí con chạy C, tìm số chỉ của vôn kế

* Bài tập áp dụng:

Cho mạch điện nh hình vẽ (H 4 6)

20

-BÂ

M U MN N

V

BC

Â

M U MN N

V

BC

Â

M U MN N

Â

Biết V = 9V không đổi, R 1 = 3 , R 2 = 6 

Biến trở ACB có điện trở toàn phần là R= 18

Vốn kế là lý tởng

(H- 4.6) a- Xác định vị trí con chạy C để vôn kế chỉ số 0

b- Xác định vị trí con chạy C để vôn kế chỉ số 1vôn

c- Khi R AC = 10 thì vôn kế chỉ bao nhiêu vôn ?

Câu 2 : Cho đoạn mạch điện nh hình vẽ

2

N

BA

CD

R0

Mạch điện gồm có những vật tiêu thụ điện, nguồn điện và dây dẫn

Công thức A = UIt, cho biết điện năng A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ và chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác

Nếu dây dẫn có điện trở rất nhỏ (coi bằng 0) Khi đó giữa các điểm trên một đoạn dây dân coi như không có hiệu điện thế (hiệu điện thế bằng 0) Chính vì vậy

mà trên một đoạn dây dẫn có thể có dòng điện khá lớn đi qua, mà nó vẫn không tiêu thụ điện năng, không bị nóng lên

Nhưng nếu mắc thẳng một dây dẫn vào hai cực của một nguồn điện (trường hợp đoản mạch) Do nguồn điện có điện trở rất nhỏ nên điện trở của mạch (cả dây dẫn) cũng rất nhỏ Cường độ dòng điện của mạch khi đó rất lớn, có thể làm hỏng nguồn điện.

c, Công suất thực tế của hai đèn khi mắc hai búng này vào hiệu điện thế 12V ?

d) Khi mắc hai búng này vào hiệu điện thế 12V thỡ cỏc đốn cú sỏng bỡnh thường khụng? Tại sao?

Bài 2.

Trờn một búng đốn cú ghi: 220V- 100W.

a) Tớnh điện trở của đốn (giả sử điện trở của đốn khụng phụ thuộc nhiệt độ) b) Khi sử dụng mạch điện cú hiệu điện thế 200V thỡ độ sỏng của đốn như thế nào? Khi đú cụng suất điện của đốn là bao nhiờu?

c) Tớnh điện năng mà đốn sử dụng trong 10giờ.

Bài 3

Cú hai búng đốn loại 12V- 0,6A và 12V- 0,3A.

a) Cú thể mắc hai búng đú nối tiếp với nhau rồi mắc vào hai điểm cú hiệu điện thế 24V được khụng? Vỡ sao?

Bài2 Cho một đoạn mạch mắc như trờn sơ đồ hỡnh 7.1.

Trờn đốn Đ 1 cú ghi: 6V- 12W Điện trở R

cú giỏ trị 6 Khi mắc đoạn mạch vào một

nguồn điện thỡ hai đốn Đ 1 ,Đ 2 sỏng bỡnh thường

và vụn kế chỉ 12V.

a) Tớnh hiệu điện thế của nguồn điện.

b) Tớnh cường độ dũng điện chạy qua R, Đ 1 , Đ 2

c) Tớnh cụng suất của Đ 2

Tớnh cụmg suất tiờu thụ trờn toàn mạch.

a) Tính tiền điện phải trả của mỗi hộ và của cả xã trong một tháng theo đơn giá 700đ/ kWh.

b) Tính trung bình công suất điện mà xã nhận được bằng bao nhiêu?

c) Điện năng được truyền tải đến từ trạm điện cách đó 1km Cho biết hiệu suất truyền tải năng lượng bằng 68% và hiệu điện thế tại nơi sử dụng là 150V Tìm hiệu điện thế phát đi từ trạm điện và điện trở đường dây tải.

d) Dây tải bằng đồng có điện trở suất = 1,7.10 - 8 m Tính tiết diện dây

Chủ đề 4 : ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ